【预习衔接】第二十章 电与磁（培优卷）-2025-2026学年九年级上册物理人教版（2024）

第二十章 电与磁 一、单选题 1．无线充电技术应用了特斯拉线圈，如图，用一不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时，LED灯发光了，灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释（　　） A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用 C．安培定则 D．电磁感应 2．世界上第一个发现电和磁之间联系的科学家是（　　） A．焦耳 B．法拉第 C．奥斯特 D．沈括 3．下列四幅图中，应用了电磁感应原理的是（　　） A．B． C．D． 4．如图所示，是一种自行车前轮的结构图，行驶中，磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转（即相当于通电导体在磁场中受力运动），产生一种信号，信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程。下列能说明其原理的是图（　　） A． B． C． D． 5．如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（　　） A．甲中线圈转动，乙中线圈不转动 B．乙中线圈转动，甲中线圈不转动 C．甲、乙中的线圈都会转动 D．甲、乙中的线圈都不会转动 6．放在通电螺线管旁边的通电导线受力情况如图所示（“”表示电流方向垂直纸面向外，“×”表示电流方向垂直纸面向里）。则下列选项中，通电导线受力情况符合实际的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 7．电和磁存在着许多相似的地方，下列描述中正确的是（　　） A．电池有“+”“-”两极，磁体有N、S两极 B．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 C．电源外部，电流总是从电源的正极流向负极；磁体外部，磁感线总是从磁体的北极指向南极 D．通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似 8．如图所示为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路中，电源电压恒定， 为定值电阻， 为光敏电阻，其阻值随光强度而变化，以下说法正确的是（　　） A． 的阻值随光照强度的增大而减小 B．当光照强度增大时，电压表示数减小 C．当光照强度减小时，电磁铁的磁性减小 D．若将 换成阻值稍大的电阻，可缩短灯L的发光时间 9．图所示中，下列说法正确的是（　　） A．甲图可以说明磁场对通电线圈有力的作用，利用其原理制成了发电机 B．乙图中的实验可以证明“磁能生电”，是机械能转化为电能 C．丙图中的实验可以证明电流周围存在磁场 D．丁图中闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，可以改变电磁铁磁性的强弱 10．如图是汽车尾气中CO（一氧化碳）排放量检测电路的简化电路。当CO浓度高于某一设定值时，报警装置发声报警。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关，电磁铁的上端是N极 B．当CO浓度升高时，气敏电阻R1阻值会增大 C．当CO浓度升高时，电磁铁的磁性会增强 D．电源用久后，U1减小，CO的报警浓度会变高 11．如图是“探究影响电磁铁磁性强弱的影响因素”的电路图。S 是一个单刀双掷开关， A 是悬挂在固定弹簧下的铁块，B 是可以改变线圈匝数的电磁铁（线圈的电阻不计），已知电源电压恒为6 V， 定值电阻R 的阻值为30 Ω，滑动变阻器的阻值变化范围为0~20 Ω，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为N 极 B．保持滑动变阻器的滑片 P 位置不变，当S 由1改接2时，弹簧的长度变长 C．S接1不变，滑片 P 滑动时，定值电阻 R 的电功率变化范围是0.432~1.2 W D．判断电磁铁的磁性强弱，所用探究方法是等效替代法 三、填空题 12．如图是我国古代发明的指南针——司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的　 　极附近。 13．直流电动机中，换向器的作用是当线圈转到　 　位置时，就能自动改变线圈中的　 　方向，使线圈可以不停地转动下去。 14．烹饪时，把铁锅放在电磁炉上烧水，铁勺靠近锅底会被吸引，铁勺被吸引是因为电流的　 　效应。用粗导线将小灯泡连成一个回路套在锅外如图所示，没接电池的灯泡也能发光，这是利用　 　原理。 15．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。装置通电后，电磁铁上端为　 　（选填“N”或“S”）极，若电磁铁吸力较小，则应将滑动变阻器滑片向　 　（选填“左”或“右”）滑动。 16．含有电动机的用电器已走进千家万户，同学们学习电动机一节后，相信你们对电动机有了新的了解．请问：电动机主要是利用什么原理制成的？请至少说出一个家用电器中使用电动机的实例．答：原理是：　 　；实例有：　 　 ． 17．如图所示，我国第三艘航空母舰“福建”号满载排水量为8.5万吨，满载航行时受到的浮力为　 　N。“福建”号将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与航母上携带的飞机前轮连接，并处于电磁铁产生的强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，其原理和　 　（填“电动机”或“发电机”）相似。航空母舰上的舰载机起飞后，该舰受到的浮力　 　（填“变大”“不变”或“变小”）。（g取10N/kg）。 18．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度，其值为B2/2u，式中B是描述磁场强弱的物理量，u为常数，为了近似地测量条形磁铁端面附近的B，王华用一根端面面积为A的条形磁铁吸住相同面积的铁片P，再用力将铁片拉开微小的距离△L，并测出拉力的值为F，如图所示．因为F所做的功等于△L间隙中磁场的能量，则B＝　 　． 19．如图所示是电磁选矿机的示意图，其中M为矿石，D为电磁铁，落入B中的是　 　，落入C中的是　 　．（填“铁矿石”“非铁矿石”） 四、计算题 20．实践小组设计了有超载限制系统的提升重物的装置，示意图如图1所示，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。在控制电路中，电源电压为12V，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F变化的部分数据如图2所示。闭合开关S1和S，当力敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.03A，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。 （1）开关S1闭合时，电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极； （2）定值电阻R0阻值为多少？　 　 （3）当力敏电阻受到压力为1000N时，控制电路的总功率是多大？　 　 （4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。　 　 21．一同学设计了如图甲所示的电热水器简化电路图，电磁铁线圈阻值忽略不计，M为自动注水装置，当热水器内水位高度达到设定上限值时，电磁铁吸引衔铁，工作电路停止注水，自动切换至加热状态。控制电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R2=40Ω，力敏电阻R1的阻值随热水器内水位高度变化关系如图乙所示。工作电路中，电源电压恒为220V，电热丝R3=55Ω，R4=220Ω，闭合开关S1和S2，求： （1）如图甲所示，此时工作电路处于　 　（选填“加热”或“注水”）状态； （2）工作电路处于加热状态时，水对容器底部的压强；　 　 （3）若电热水器柱状水箱的底面积为0.01m2，当工作电路处于加热状态时，将箱内的水从25℃加热至80℃用时400s，求该电热水器的加热效率　 　。[，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 22．我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电． （1）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是　 　 （2）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由：　 　 输出电压/V 300 额定功率/kW 30 最大容量/kW•h 30 质量/kg 320 （3）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值．已知汽油的热值为4.6×107J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示． 计算：①牵引力做功为多少； ②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大． 23．某款可自动调温灯暖型浴霸的简易电路如图甲所示。控制电路电压恒为12V，电磁铁线圈的电阻，热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所示；工作电路电压为，灯泡、均标有“220V 484W”字样。当电磁铁线圈中电流时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开；当线圈中的电流时，继电器的衔铁被释放，工作电路闭合。求： （1）控制电路工作时，电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极。 （2）两灯正常工作时的总电流。　 　 （3）若工作电路的实际电压为200V，每个灯泡的实际功率。　 　 （4）将此装置放在浴室内，温度可控制的范围。　 　 五、实验探究题 24．(1)如图甲所示的装置可以用来研究　 　（填“电动机”或“发电机”）的工作原理。将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中　 　（填“有”或“没有”）感应电流通过，这种现象叫做　 　，若要改变感应电流的方向，可以通过改变　 　实现。 (2)如图乙所示为“探究电流通过导体产生的热量跟　 　的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法称之为　 　（选填“控制变量”或“转换”）法。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的　 　（选填“多”或“少”）。 25．亲爱的同学们，请你完成以下问题。 （1）如图1所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指地理位置的北方，则针尖是简易指南针的　 　极。此时，将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静止时将指向地理位置的　 　方。 （2）如图2所示，当导体ab向右运动时，观察到电流表指针向左偏转，这是　 　现象，生活中的　 　（选填“电动机”或“发电机”）就应用了此原理。如果对调N、S极，ab向左运动时，电流表指针的偏转方向　 　（选填“改变”或“不改变”）。 （3）如图3所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光电阻上，光敏电阻的阻值　 　，电路中的电流增大，电磁铁的磁性　 　，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则　 　是除尘器。 六、作图题 26．如图所示，已经画出了两个磁极间的磁感线，请在图中标出两个磁极的名称。 27．如图示的A、B为两个通电螺线管，ab处是电池，通电时小磁针（黑端为N极）能在图示位置静止，标出电池ab的正负极及通电螺线管A的线圈绕法。 28．如图所示为俯视图：粗糙的水平桌面上，在同一直线上相距较远地放置两个条形磁铁A、B。现在A上施加水平力F使其沿直线向磁铁B运动，假设当A运动一段时间后，两磁铁间才出现吸引力，直至它们吸在一起后共同向右运动一段时间。若整个过程保持A做匀速直线运动。请你画出在上述过程中，作用于磁铁A上的力F其大小随时间t变化关系的大致图象。（只需画出一种可能的情况） 七、综合题 29．小丽同学在学习了磁知识后，对磁现象很感兴趣.一天晚上，她在台灯下研究磁铁，偶然发现当磁铁靠近发光的台灯时，灯泡内的钨丝晃动了，于是她认为磁铁也能够吸引金属钨，要求只利用现有的装置，在不考虑温度对钨丝影响的情况下，请你通过实验证明小丽的观点是错误的. （1）请你写出主要实验步骤和相应的实验现象； （2）请你解释一下，当磁铁靠近发光的台灯时，灯泡内的钨丝晃动的原因. 30．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似。 （1）如图1，甲图中箭头表示电流方向，小磁针北极指向如图（涂黑端为北极），则螺线管的A端是　 　极（填“N”或“S”）； （2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图1乙所示，则其B端是　 　极（填“N”或“S”）； （3）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，如图1丙，结合图甲、乙分析推断：地球的圆形电流方向与地球自转方向　 　（填“相同”或“相反”）。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，那么地球带　 　（填“正”或“负”）电； （4）图2甲是研究交流发电机的原理图 ①当线圈在磁体中顺时针转动时，ab中电流方向如图2甲； ②当线圈在另外一个磁体中逆时针转动时，在图2乙中用箭头标出ab中电流方向　 　。 答案解析 1．【答案】D 【解析】【解答】用不通电的LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时，LED灯发光了， 灯被点亮的现象表明灯泡产生了电流，该现象为电磁感应现象．D正确，ABC错误 综上选C【分析】根据电磁感应、 电流的磁效应、 磁场对电流的作用判识选项 1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息 2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转 3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机 4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关 2．【答案】C 【解析】【解答】A．焦耳建立了焦耳定律，但不是第一个发现电和磁之间联系的科学家，A不符合题意； B．法拉第是发现了电磁感应现象，但不是第一个发现电和磁之间联系的科学家，B不符合题意； C．奥斯特是第一个发现电现象和磁现象之间联系的人，C符合题意； D．我国宋代学者沈括发现了地理的南北极和地磁的南北极并不重合，这个发现比西方早了400多年，但不是第一个发现电和磁之间联系的科学家，D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】第一个发现电磁间有联系的科学家是奥斯特。 3．【答案】C 【解析】【解答】A.从话筒传递过来的电流通过喇叭的线圈时，线圈在磁场中受力而振动起来，从而带动纸盆发声 ，故A不合题意； B.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，故B不合题意； C.声音引起膜片振动，膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，故C符合题意； D.电磁铁的工作原理为电流的磁效应，故D不合题意。 故选C。 【分析】根据图片分析各个装置中包含的物理原理即可。 4．【答案】B 【解析】【解答】根据题意知道，讲述的是磁场对电流作用；A图是演示电流的磁效应的实验装置，A不符合题意； B图是演示磁场对电流作用的实验装置，通电导体在磁场中受力运动是电动机的原理，B符合题意； C图是研究电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理，C不符合题意； D图中的电磁继电器是利用电磁铁来控制电路的，D不符合题意， 故答案为：B。 【分析】磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机.发电机的原理是根据电磁感应现象（电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流）制成的. 5．【答案】A 【解析】【解答】根据图示可知，甲中线圈电流方向相反，所以ab边和cd边受力方向相反，并且不在同一条直线上，又因为电流大小相同，所以受力大小也是相等的，故这两个力不是一对平衡力，所以线圈转动；乙中线圈处于平衡位置，线圈中无电流，不会受到磁场力的作用，故不会转动，故A正确，BCD均错误。故选A 【分析】直流电动机是根据通电导线在磁场中受力转动的原理制成的，由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，当线圈在平衡位置时，不受磁场力作用。 6．【答案】D 【解析】【解答】由题图可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极。通电导线中电流方向垂直纸面向里时，在S极附近受力的方向水平向上， A.通电导线中电流方向不变，根据安培定则可知，通电螺线管左侧为S极，通电导体受力方向应变为向下，故A错误； B.通电导线中电流方向不变，根据安培定则可知，通电螺线管右侧为S极，通电导体受力方向不改变，为竖直向上，故B错误； C.通电导线中电流方向变为垂直纸面向外，根据安培定则可知，通电螺线管左侧为N极，通电导线中电流方向和通电螺线管磁极同时改变，通电导线在磁场中的位置改变，故通电导线受力方向改变，为竖直向下，故C错误； D.通电导线中电流方向变为垂直纸面向外，根据安培定则可知，通电螺线管右侧为N极，通电导线中电流方向和通电螺线管磁极同时改变，通电导线的位置没有改变，故通电导体受力方向不变，为竖直向上，故D正确。 故选D。 【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极，再将选项中的电流方向与示例中的电流方向进行比较，进而确定导线的受力方向即可。 7．【答案】A,C,D 8．【答案】A,B,C 【解析】【解答】A．要使灯L在天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭。则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小。所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小，A符合题意； B．由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度增大时，R2的阻值减小，根据串联分压的规律可知，R2两端的电压减小，即电压表示数减小，B符合题意； C．当光照强度减小时，R2的阻值变大，则电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减小，C符合题意； D．由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，则衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较大的电阻，则R2的阻值要变得更小（天要变得更亮），电磁铁才能将衔铁吸合而断开照明灯。可见，将R1换成阻值较大的电阻，可延长灯L的发光时间，D不符合题意。 故答案为：ABC。 【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；结合光照变化和电流变化分析电阻的变化。 9．【答案】B,C,D 10．【答案】A,C,D 11．【答案】C,D 【解析】【解答】A．根据图片可知，电流从电磁铁的上端流入，则线圈上电流方向向左。由右手定则得，电磁铁的下端为N极，故A错误； B．当S 由1改接2时，保持滑动变阻器的滑片 P 位置不变，则通过电磁铁的电流不变，电磁铁的线圈匝数变小，电磁铁磁性变小，对A的吸引力变小，弹簧的长度变短，故B错误； C．S接1不变，滑片 P 滑动时，当变阻器接入电路电阻为0时，定值电阻 R 的电压最大，电功率最大为 ； 当变阻器接入电路电阻最大，为20Ω时，电路电流最小，为 ； 此时定值电阻 R电功率最小为 ； 故定值电阻 R 的电功率变化范围是0.432~1.2 W，故C正确； D．通过弹簧长度变化量，判断电磁铁的磁性强弱，所用探究方法是等效替代法，故D正确。 故选CD。 【分析】A.根据安培定则分析； B.电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关； C.S接1不变，滑片 P 滑动时，当变阻器接入电路电阻为0时，定值电阻 R 的电压最大，根据计算电阻的最大电功率。变阻器接入电路电阻最大，为20Ω时，电路电流最小，根据计算此时的电流，根据计算R的最小功率。 D.等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。 12．【答案】南极 13．【答案】平衡；电流 【解析】【解答】直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，在线圈转过平衡位置时，如果不改变电流的方向，线圈中两根导体的受力方向不变，在力的作用下线圈将在平衡位置附近来回摆动，为了使线圈能够持续转动，在输入电流时采用换向器，它的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变电流的方向，保证了线圈持续的转动下去。故答案为：平衡；电流 【分析】直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，因此要改变电动机的转动方向有两种方法：①可保持磁场方向不变，改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向。在制作直流电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动。 14．【答案】磁；电磁感应 15．【答案】N；左 【解析】【解答】由图示知，闭合开关后，电流从通电螺线管的上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为N极。 电磁铁的吸力较小，是因为它的磁性太弱，而图示中的电磁铁线圈匝数不可改变，但可改变通过的电流的大小，为了让磁性增强，应增大电流，那么应向左移动滑片，让变阻器接入电路的阻值变小，来增大电流。 【分析】根据电流方向和电磁铁的绕线情况，根据安培定则判断出电磁铁的极性；电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈的匝数有关。 16．【答案】通电导体在磁场中受到力的作用；电风扇、洗衣机、剃须刀等 【解析】【解答】解：电动机的原理是通电导体在磁场中受力，或者说通电线圈在磁场中受力转动；生活中用到电动机的用电器很多，如：电风扇、洗衣机、剃须刀等． 故答案为：通电导体在磁场中受到力的作用；电风扇、洗衣机、剃须刀等（合理即可）． 【分析】电动机主要是由定子和转子两部分组成，它是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，电风扇、洗衣机等都是电动机的应用． 17．【答案】8.5×108；电动机；变小 【解析】【解答】（1）根据题意可知，“福建”号载航行时受到的浮力为 。 （2）根据“当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力”可知，其原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机原理相似。 （3） 航空母舰漂浮在水面上，则航空母舰受到的浮力等于其总重力。航空母舰上的舰载机起飞后，总重力变小，因此该舰受到的浮力变小。 【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=G排计算浮力； （2）根据“当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力”分析电磁弹射器的工作原理； （3）根据漂浮条件分析舰载机起飞后航母受到的浮力变化。 18．【答案】 【解析】【解答】在用力将铁片与磁铁拉开微小距离ΔL时，拉力F不变，根据拉力F，计算功为：W=F•ΔL； 以ω表示间隙中磁场的能量密度，根据，，根据磁能量密度的定义可得： ΔL间隙中磁场的能量；由题意可知：F所做的功等于ΔL间隙中磁场的能量，即W=E，则，解得：。 【分析】因为F所做的功等于ΔL间隙中磁场的能量，所以先分别求出F所做的功和ΔL间隙中磁场的能量，然后根据等量关系列式计算。 19．【答案】铁矿石；非铁矿石 【解析】【解答】电磁选矿机在工作过程中，在矿石落下时，其中铁矿石被电磁铁吸引，并在圆筒转动的过程中转过竖直位置落入B中，而非铁矿石在重力的作用下落入C中。故答案为：铁矿石；非铁矿石 【分析】电磁选矿机的原理是：滚筒本身是非磁性物质，是空心的；电磁铁放在滚筒内的前部．当矿石从漏斗落到转动的滚筒上时：非磁性物质直接落下。含有磁性的铁矿石在滚筒内前部的磁铁的吸引下，随滚筒转动，转过一定角度没有磁铁时落下；这样分离出铁矿石和非铁矿石． 20．【答案】S；360Ω；0.3W；减小的阻值 21．【答案】注水；；84% 22．【答案】（1）电磁感应现象 （2）小于；蓄电池的额定功率为30kW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率 （3）解：汽车通过的路程： S=Vt=50km/h×0.5h=25km=25000m， 由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N， 牵引力做的功： W1=Fs=2000N×25000m=5×107J， 燃油完全燃烧放出的热量： Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J， 由题意可知蓄电池获得的电能： W2=（30﹣30×80%）kW•h=2.16×107J， 有效利用的能量：W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J， 总能量：W总=Q放=2.3×108J， 内燃机的效率： η= ×100%= ×100%≈31% 【解析】【解答】解：（1）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是电磁感应现象；（2）因为蓄电池的额定功率为30kW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所以汽车上的电机的额定功率应该小于30kW； 【分析】（1）发电机是根据电磁感应现象制成的；（2）蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；（3）已知燃油的质量kg，燃油的热值为4.6×107J/kg，根据Q放=mq可求出燃油放出的热量，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，由速度50km/h和时间0.5h，根据S=Vt求出距离，根据W=FS求出牵引力做的功；已知蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值，可求出转化成的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，最后根据η= ×100%求出内燃机的效率． 23．【答案】S；4.4A；400W；22℃～32℃ 24．【答案】电动机；有；电磁感应；磁场方向或导体切割磁感线的方向；电阻；转换；少 25．【答案】（1）N；北 （2）电磁感应；发电机；不改变 （3）减小；增强；b 【解析】【解答】解：（1）若静止时针尖指向地理位置的北方，说明指向地磁南极附近，则针尖是简易指南针的N极。无论如何转动底座，磁针静止时N极指向是不变的，所以针尖N极还是指向地理北方。（2）如图2所示，当导体ab向右运动时，ab做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，会观察到的现象是电流表指针偏转，这是磁生电现象，即电磁感应现象，工农业生产中的发电机就应用了此原理； 感应电流的方向与导体运动的方向、磁场方向有关，对调N、S极，ab向左运动时，感应电流的方向不变，则电流表指针的偏转方向不改变。（3）当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上时，电路中的电流增大，根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小； 当电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，使动触点和下面的静触点接触，开启自动除尘模式，所以下面的b是除尘器，上面的a是指示灯。 故答案为：（1）N；北。（2）电磁感应；发电机；不改变。（3）减小；增强；b。 【分析】（1）磁体受地磁场的影响，北极指北；（2）导体做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，这是磁生电现象，制作了发电机；（3）当电磁铁的电流增大时，磁性增强，使工作电路接通报警。 26．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】根据磁体外部，磁感线的方向是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极；则由图即可确定图中磁极的名称为N，如图所示： 【分析】磁体周围有磁场，磁场方向是从北极出来回到南极. 27．【答案】 28．【答案】 29．【答案】（1）解：打开台灯，让磁铁靠近发光的台灯，灯泡内的钨丝晃动了，移开磁铁；断开台灯，让磁铁靠近不发光的台灯，灯泡内的钨丝不动；所以小丽的观点是错误的. （2）解：磁场对电流（通电 导体）有力的作用 【解析】【解答】（1）根据题目要求只利用现有的装置，在不考虑温度对钨丝影响的情况下，可以进行试验：打开台灯，让磁铁靠近发光的台灯，灯泡内的钨丝晃动了，移开磁铁；断开台灯，让磁铁靠近不发光的台灯，灯泡内的钨丝不动；所以小丽的观点是错误的.（2）因为钨丝通电后属于通电导体，据通电导线在磁场中受力的作用可知，若将磁铁靠近发光的台灯时，通电的钨丝由于受到力的作用而晃动. 【分析】磁场对通电导体有力的作用. 30．【答案】（1）S （2）S （3）相反；负 （4） 学科网（北京）股份有限公司 $$